例4.设x,y∈R,求证:|x+y|=|x|+|y|成立的充要条件是xy≥0.

问题描述:

例4.设x,y∈R,求证:|x+y|=|x|+|y|成立的充要条件是xy≥0.

证明:充分性:如果xy=0,那么,①x=0,y≠0②x≠0,y=0③x=0,y=0于是|x+y|=|x|+|y|明显成立.
如果xy>0即x>0,y>0或x<0,y<0
当x>0,y>0时,|x+y|=x+y=|x|+|y|,
当x<0,y<0时,|x+y|=-x-y=(-x)+(-y)=|x|+|y|,
总之,当xy≥0时,|x+y|=|x|+|y|.
必要性:由|x+y|=|x|+|y|及x,y∈R
得(x+y)2=(|x|+|y|)2即x2+2xy+y2=x2+2|xy|+y2
得|xy|=xy所以xy≥0故必要性成立,
综上,原命题成立.
故结论成立.
答案解析:证明充要条件关键是证明其互相推出性,要根据|x+y|=|x|+|y|证明出xy≥0,也要在xy≥0下证明出|x+y|=|x|+|y|.
考试点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.
知识点:用好绝对值的定义是解决本题的关键.注意分类讨论思想在解决该题中的运用.